اینورتر برای آسانسور
صنعت آسانسور از زمانی که معماران و مهندسان از آن استفاده می‌کنند، تحولات بسیاری را تجربه کرده است. با پیشرفت تکنولوژی، دستگاه‌هایی مانند اینورترها در صنعت آسانسور معرفی شده‌اند که عملکرد آسانسور را بهبود می‌بخشند.این مقاله به بررسی کاربرد اینورتر در صنعت آسانسور می‌پردازد و اهمیت آن را برای بهبود عملکرد و افزایش کارایی آسانسورها توضیح می‌دهد. در این مقاله قصد داریم به اینورتر برای آسانسور بپردازیم.
همانطور که می‌دانید آسانسور یا بالابر وسیله‌ای برای انتقال از طبقه‌ای به طبقه دیگر در ساختمان‌های مختلف می‌باشد.در واقع اتاقک متحرکی است که می توان توسط آن به طبقات بالا یا پایین رفت.در تعریفی مشابه، آسانسور به مجموعه تجهیزات حمل و نقل گفته می‌شود.که انتقال عمودی مردم و یا وسایل بین طبقات ساختمان را فراهم می‌نماید.
یک آسانسور توسط موتور آسانسور نیروی لازم برای حرکت عمودی کابین را فراهم می‌کند.همچنین فرمان‌های لازم برای توقف‌های خودکار و کنترل آسانسور توسط تابلو فرمان آسانسور که شامل اینورتر برای آسانسور است، انجام می‌شود.اینورتر مناسب برای آسانسور از لحاظ نحوه وارد شدن نیروی محرکه به کابین آسانسور به چهار دسته کلی تقسیم می‌گردد:
- آسانسور کششی
- آسانسور هیدرولیکی
- آسانسور وینچی
- آسانسور مغناطیسی
آسانسور کششی (Traction Elevator)
بیشتر آسانسورهایی که در ایران نصب می‌گردد از نوع کششی می‌باشد. غالبا از اینورتر برای آسانسور استفاده می‌شود.همانطور که در ساختمان‌های مختلف مشاهده کرده‌اید نحوه کار این نوع آسانسورها بر اساس نیروی اصطحکاکی است که بین سیم بکسل‌های متصل به کابین و فلکه کششی موتور به‌وجود می‌آید.
آسانسورهای کششی در واقع در بالای خود دارای فلکه (قرقره) می‌باشند که روی موتور آسانسور می‌باشد و سیستم بکسل‌ها دور آن وجود دارد.سیستم بکسل‌ها از یک سر به کابین آسانسور و از سر دیگر به قاب وزنه آسانسور متصل هستند و طبیعتا با حرکت فلکه موتور در دو جهت مختلف حرکت رو به بالا یا پایین کابین آسانسور انجام می‌شود.در واقع کابین آسانسور در چاه آسانسور بصورت معلق می‌باشد و به این امر سیستم تعلیق آسانسور می‌گویند.
از لحاظ علمی در داخل قاب وزنه، وزن وزنه‌ها برابر با وزن کابین به اضافه نصف وزن ظرفیت کلی کابین است.به طور مثال اگر ظرفیت کابین آسانسور ۸ نفره باشد (به ازای هر نفر ۷۵ کیلوگرم در نظر بگیریم).
در کل ظرفیت کلی کابین ۶۰۰ کیلوگرم خواهد بود که طبیعتا نصف این مقدار برابر با ۳۰۰ کیلوگرم خواهد بود.حال این مقدار را با وزن خود کابین آسانسور جمع می‌کنیم و وزنی که بدست می‌آید وزن کلی است که باید در قاب وزنه وجود داشته باشد.
در شکل زیر می‌توانید ساختار آسانسور کششی را مشاهده نمایید.
آسانسور هیدرولیک (Hydraulic Elevator)
نوع دیگر از آسانسور در جهان آسانسور هیدرولیک می‌باشد که نحوه جابجایی کابین آسانسور در آن بطور کلی با نحوه جابجایی کابین در آسانسور کششی فرق می‌کند.زیرا در آسانسور هیدرولیک جابجایی کابین آسانسور فقط توسط جک بالابر خاصی انجام می‌شود که از نوع جک و موتور هیدرولیک (روغنی) می‌باشد.
در واقع در این نوع آسانسور دیگر موتوری در بالای چاه آسانسور وجود ندارد به همین دلیل طبیعتا پشت بام خانه زیباتر خواهد بود.البته باید توجه نمایید که بدلیل ساختار این نوع آسانسور فقط تا ۵ یا ۶ طبقه پاسخگو خواهد بود.در حالیکه آسانسور کششی طبقات بسیار بالاتری را پشتیبانی می‌نماید.
نحوه کار یک آسانسور هیدرولیک بدین صورت است که در آسانسور هیدرولیک یک موتور هیدرولیکی سه فاز غوطه ور در روغن وجود دارد.این موتور دارای یک شیر الکتریکی خاص به نام پاور یونیت می‌باشد.وظیفه پاوریونیت تامین فشار روغن برای جک هیدرولیک آسانسور می‌باشد.در واقع با تغییر فشار روغن، جک مربوطه کابین آسانسور را به بالا یا پایین حرکت می‌دهد.
البته باید توجه داشت که هزینه موتورهای هیدرولیک بسیار بالاتر از موتور آسانسور کششی می‌باشد.به همین خاطر در ایران کمتر از آسانسور هیدرولیک استفاده می‌گردد.همچنین نکته قابل توجه در آسانسورهای هیدرولیک این است که خیلی از افراد تصور می‌کنند.مصرف برق این آسانسورها نسبت به آسانسورهای کششی بالاتر است.
ولی این امر درست نیست زیرا کار موتور هیدرولیکی آسانسور هیدرولیک و فشار روغن فقط در حرکت به سمت بالا نیاز است.
برای حرکت کابین آسانسور به سمت پایین نیازی به کار موتور و ایجاد فشار روغن نیست.طبیعتا در حرکت به سمت پایین موتور هیدرولیکی خاموش است و فقط با با بازکردن شیر و تخلیه کنترل شده روغن جک هیدرولیک ، کابین آسانسور به آرامی به سمت پایین می‌آید بنابراین مصرف برق بالایی نخواهد داشت.
فواید کلی آسانسور هیدرولیک به شرح زیر می‌باشد:
- خرابی کمتر و استهلاک کمتر قطعات نسبت به آسانسور کششی
- به دلیل اینکه قاب وزنه و سیم
- بکسل ندارد می توا
- آسانسورهای بسیار زیباتر و شیشه ای ساخت
- عیب یابی راحت‌تر و تعمیرات سریع‌تر
- موتور خانه در پشت بام وجود ندارد
- سازه لازم برای این نوع آسانسور سبک‌تر است
- تنظیمات دقیقتر برای ایست در طبقات
- می توان آسانسورهای باربری و بسیار پرقدرت ساخت
آسانسور وینچی
نوعی آسانسور است که با زنجیر یا طناب فولادی آویزان شده و نیروی رانش به طریقی به غیر از اصطکاک به آن وارد می‌شود. در این نوع آسانسورها قاب وزنه وجود ندارد.
آسانسور مغناطیسی
در این آسانسورها ریل‌ها و تجهیزات متصل شده روی دیوار چاه آسانسور با مغناطیس دائم نقش استاتور موتور و کابین آسانسور نقش روتور را ایفا می‌کنند.با اتصال جریان برق به استاتور، میدان مغناطیسی ایجاد و به روتور القا می‌گردد.میدان مغناطیسی ایجاد شده در نقاطی قطع و با القای جریان برق به وسیله سیم پیچ‌های استاتور، سیم پیچ‌های تعبیه شده روی روتور باردار شده و کابین به حرکت در می‌آید.
بنابراین در این آسانسورها اجزایی نظیر وزنه تعادل، کابل فولادی، موتوخانه و .. وجود نخواهد داشت.
آسانسورهای مغناطیسی بسیار ایمن‌تر از آسانسورهای معمولی بوده اما از لحاظ قیمتی بسیار گران‌تر می‌باشند.
استفاده از اینورتر برای آسانسور
پیش از اینکه اینورتر برای آسانسور و پله برقی به عنوان کنترل کننده سرعت الکتروموتور AC به تجهیزی متداول تبدیل شد تابلو فرمان دو سرعته به طور گسترده در این صنعت مورد استفاده قرار گرفت.در این نوع تابلو فرمان الکتروموتور دالاندر (دو سرعته) بوده که با استفاده از مدار رله–کنتاکتوری تنها با دو سرعت کند و تند حرکت می‌کند.
این محدودیت در کنترل سرعت و همچنین قطع و وصل لحظه‌ای تغذیه الکتروموتور مسائلی را در پی دارد که به چند مورد اشاره می‌کنیم:
- لرزش کابین در زمان شروع حرکت و توقف
- ایجاد تنش مکانیکی و الکتریکی به الکتروموتور
- عدم دقت توقف در سر طبقات
- مصرف انرژی بالا
به مرور زمان آشنایی بیشتر کارشناسان با قابلیت‌های اینورتر و همینطور مسائل و مشکلات تابلو فرمان دوسرعته که عموما قدیمی و فرسوده هستند موجب شد تا این تجهیز به عنوان کنترل کننده سرعت الکتروموتور جایگزین مدارهای رله–کنتاکتوری گردد.اینورتر با تغییر فرکانس می‌تواند در یک بازه زمانی مشخص سرعت الکتروموتور را از صفر تا سرعت نامی به صورت پیوسته تغییر دهد.
این کنترل سرعت پیوسته که توسط اینورتر برای آسانسور با شیب ملایمی صورت می‌گیرد، بسیاری از مشکلات تابلوهای دو سرعته را برطرف می‌کند.در صورت نصب اینورتر روی تابلو دو سرعته حرکت آسانسور به صورت مراحل زیر می‌باشد:
آسانسور متوقف است. فرمان استارت صادر می‌شود و اینورتر در یک بازه زمانی مشخص سرعت را با شیب ملایم از صفر به حداکثر می‌رساند شوک و لرزش در کابین حس نمی‌شود.
(شیب ملایم در لحظه استارت)
یکی از کاربردهای اینورتر برای آسانسور این است که کابین با سرعت تند به حرکت خود ادامه می‌دهد تا به نزدیکی طبقه مورد نظر برسد.با تحریک سنسورهای دور انداز سرعت الکتروموتور با شیب ملایمی از سرعت تند به کند تغییر می‌کند.این تغییر آرام سرعت از ایجاد شوک و لرزش جلوگیری می‌کند. (شیب ملایم در لحظه کاهش سرعت)
کابین با سرعت کند به حرکت خود ادامه می‌دهد تا به نزدیکی نقطه توقف برسد.با تحریک سنسورهای توقف اینورتر سرعت را از کند به آرامی به صفر رسانده و پس از آن فرمان ترمز مکانیکی صادر می‌شود.
در این مرحله ترمز مکانیکی زمانی عمل می‌کند که سرعت کابین به صفر رسیده است.
لذا هیچگونه شوک و لرزشی احساس نمی‌شود. (فرمان به ترمز مکانیکی بعد از صفر شدن سرعت توسط اینورتر(ترمز الکتریکی توسط درایو با تزریق DC))
با توجه به اینکه فرمان ترمز مکانیکی دقیقا بعد از توقف کامل کابین اعمال می‌شود هیچگونه سرخوردگی در کابین اتفاق نمی‌افتد و توقف با دقت بالا صورت می‌گیرد.
انواع درایو آسانسور
اینورتر برای آسانسور بسته به نوع موتور (گیرلس(GearLess) یا گیربکس دار) و تابلو فرمان در انواع مختلفی تولید می‌شوند.
تابلو فرمان‌های سرعت متغیر نیازمند موتور آسانسور با دور کند و تند می‌باشند، در حالی که تابلو فرمان‌های تک سرعته برای آسانسورهایی استفاده می‌شوند که دارای یک دور سرعت هستند. درایو آسانسور بسته به نوع تابلو فرمان به سه دسته تقسیم می‌شود:
- تابلو فرمان دو سرعته AC2
- توضیح: این نوع تابلو فرمان برای آسانسورهای سرعت متغیر استفاده می‌شود. یعنی آسانسور دارای دو یا چند دور سرعت مختلف است: یکی برای حرکت کند و دیگری برای حرکت تند.
-
- مزایا: این نوع تابلو فرمان به طور مخصوص به دلیل قابلیت تنظیم سرعت و ایمنی بیشتر، در آسانسورهایی که ممکن است در ارتفاعات بلندی مورد استفاده قرار گیرند، بسیار مناسب است. همچنین، تنظیمات بیشتر و امکانات اضافی برای ایمنی در طول حرکت فراهم می‌کند.
-
- معایب: هزینه نصب و نگهداری بیشتر نسبت به تابلوهای تک سرعته؛ نیاز به مهندسی مواد و تجهیزات پیچیده‌تر؛ ممکن است نیاز به فضای بیشتری برای نصب داشته باشد.
- تابلو فرمان تک سرعته 3VF
- توضیح: این نوع تابلو فرمان برای آسانسورهای تک سرعته استفاده می‌شود، به این معنی که آسانسور دارای یک دور سرعت است.
-
- مزایا: هزینه نصب و نگهداری کمتر نسبت به تابلوهای دو سرعته؛ عملکرد ساده‌تر و کارآمدتر؛ مناسب برای آسانسورهای کوچک و متوسط؛ قابلیت نصب در فضاهای محدودتر.
-
- معایب: محدودیت در انتخاب سرعت حرکت؛ کاهش امکانات ایمنی مقایسه با تابلوهای دو سرعته؛ عدم امکان تنظیم سرعت در طول حرکت.
- تابلو فرمان با سیستم دارای نجات اضطراری
- توضیح: این نوع تابلو فرمان دارای یک سیستم اضطراری است که در صورت قطعی برق، آسانسور را به نزدیک‌ترین طبقه منتقل می‌کند.
-
- مزایا: افزایش امنیت و اعتماد؛ کاهش خطرات ناشی از قطعی برق؛ اطمینان از رسیدن مسافران به ایمنی به مقصد.
-
- معایب: افزایش هزینه نصب و نگهداری؛ نیاز به تجهیزات و سیستم‌های اضافی؛ پیچیدگی بیشتر در عملکرد و تعمیرات.
مزایای استفاده از اینورتر در صنعت آسانسور
وجود اینورتر برای آسانسور بسیار حیاتی است. این دستگاه با کنترل دقیق سرعت و جریان موتور، عملکرد آسانسور را بهبود می‌بخشد.وقتی کاربران آسانسور در طبقه‌ای قرار می‌گیرند و می‌خواهند به طبقه دیگری منتقل شوند، سیستم کنترلی با استفاده از اینورتر، موتور را به سرعت مورد نیاز حرکت می‌دهد.
همچنین، اینورترها توانایی کاهش سرعت در زمان نزول آسانسور را نیز دارند، که باعث کاهش شتاب و افزایش راحتی کاربران می‌شود. بعضی از مزایایی که اینورترها به ما می‌دهند بصورت زیر می‌باشد:
بهبود کارایی موتور
در آسانسورها از موتورهای الکتریکی برای حرکت دادن قسمت‌های مختلف آن استفاده می‌شود. اینورترها به عنوان یک تجهیز الکترونیکی، ولتاژ و فرکانس جریان الکتریکی را کنترل کرده و به موتور اجازه می‌دهند تا با کارایی بیشتری عمل کند. با استفاده از اینورترها، موتورهای آسانسور قدرت بیشتری را تجربه می‌کنند و انرژی بیشتری را بهره‌برداری می‌کنند.
کنترل سرعت
یکی از مزایای استفاده از اینورتر برای آسانسور، قابلیت کنترل سرعت حرکت آسانسور است. با استفاده از این تجهیزات، سرعت آسانسور قابل تنظیم است و می‌توان آن را به صورت دلخواه تنظیم کرد. این امکان به اپراتورها و کاربران امکان می‌دهد تا سرعت حرکت آسانسور را با توجه به نیازهای خاص تنظیم کنند.
کاهش صدا و لرزش
یکی از مشکلاتی که در آسانسورها ممکن است به وجود آید، صدا و لرزش غیرمطلوب است. با استفاده از اینورترها، موتور آسانسور به طور خاص کنترل می‌شود و صدا و لرزش آن به حداقل ممکن می‌رسد. این امر به کاربران آسانسور اطمینان می‌دهد و تجربه استفاده را بهبود می‌بخشد.
صرفه‌جویی در انرژی
یکی از مزایای بارز استفاده از اینورترها در صنعت آسانسور، صرفه‌جویی در مصرف انرژی است. اینورترها با کنترل بهینه جریان الکتریکی و موتورها، مصرف انرژی را به حداقل ممکن می‌رسانند. این امر در طولانی مدت باعث کاهش هزینه‌های انرژی و حفظ محیط زیست می‌شود.
قابلیت تنظیم پارامترها
صاحبان آسانسور با استفاده از اینورترها، قادر به تنظیم و کنترل پارامترهای مختلف موتور می‌باشند. این امکان به آن‌ها این امکان را می‌دهد که آسانسور را بر اساس نیازهای خاص خود تنظیم کنند.
مشکلات رایج در اینورترها و راه حل‌های آن‌ها
استفاده از اینورترها در آسانسورها ممکن است با برخی مشکلات همراه باشد. در زیر به برخی از مشکلات رایج و راه حل‌های آن‌ها اشاره می‌کنیم:
- نویز و اختلالات مغناطیسی:استفاده از اینورترها ممکن است باعث ایجاد نویز و اختلالات الکترومغناطیسی شود. راه حل‌هایی مانند استفاده از فیلترها و طراحی مناسب سیستم می‌توانند این مشکل را حل کنند.
- خرابی و عیب‌های ناگهانی:اینورترها ممکن است در برخی موارد خراب شده و عیب‌های ناگهانی داشته باشند. نگهداری منظم و تعمیرات دوره‌ای می‌توانند از این مشکلات جلوگیری کنند.
- عدم تطابق با سیستم‌های قدیمی:در برخی موارد، استفاده از اینورترها با سیستم‌های قدیمی آسانسور سازگار نیست. در این صورت، لازم است تغییراتی در سیستم انجام شود تا اینورتر قابل استفاده باشد.
نکات مهم در استفاده از اینورتر در آسانسورها
استفاده از اینورترها در آسانسورها باید با رعایت نکات مهمی صورت گیرد. در زیر به برخی از این نکات اشاره می‌کنیم:
- طراحی و نصب مناسب:برای بهره‌برداری بهینه از اینورترها، نیاز به طراحی و نصب مناسب داریم. توصیه می‌شود این کار توسط کارشناسان مجرب و متخصص انجام شود.
- نگهداری و تعمیرات دوره‌ای: اینورترها نیاز به نگهداری و تعمیرات دوره‌ای دارند. این اقدامات باعث افزایش عمر مفید این دستگاه‌ها می‌شود و از خرابی و عیب‌های ناگهانی جلوگیری می‌کند.
- امنیت و ایمنی: هنگام استفاده از اینورترها، امنیت و ایمنی کاربران آسانسور باید حفظ شود. لازم است در تنظیمات اینورترها، محدودیت‌ها و موارد ایمنی مدنظر قرار گیرند.
آینده اینورترها در صنعت آسانسور
استفاده ازاینورتر برای آسانسور در آینده حتمی است. با پیشرفت تکنولوژی و بهبود عملکرد اینورترها، قابلیت‌ها و کارایی آن‌ها بهبود یافته و استفاده‌ی گسترده‌تری در صنعت آسانسور خواهند داشت. همچنین، تلاش برای کاهش مصرف انرژی و بهبود عملکرد اینورترها در آینده ادامه خواهد داشت.
در این مقاله بررسی کردیم که استفاده از اینورتر برای آسانسور امکان بهبود عملکرد، کارایی و انرژی‌بخشی در آسانسورها را فراهم می‌کند.این تجهیزات با کنترل دقیق سرعت، کاهش صدا و لرزش، و صرفه‌جویی در مصرف انرژی، تجربه استفاده از آسانسورها را بهبود می‌بخشند. به این ترتیب، استفاده از اینورترها در صنعت آسانسور بسیار حائز اهمیت است و باعث بهبود عملکرد و کارایی آسانسورها می‌شود.
